采后贮运保鲜
集贤 李志文 侯双迪 张平 朱志强 梁欣 张劲 徐美隆 陈存坤 贾晓昱
摘要：以红地球葡萄为试材，通过研究红地球葡萄在冷藏条件下贮藏期间的商品性指标、果实品质指标及防御酶活性的变化情况，探讨不同释放浓度的二氧化氯（ClO2）缓释剂和SO2处理对其的保鲜效果。结果表明，低浓度ClO2处理在抑制红地球葡萄失重和脱粒方面效果最好，而SO2处理对耐拉力的维持最好，二氧化氯缓释剂处理对葡萄果实硬度的维持有很好的效果，其中以ClO2低处理组保鲜效果最佳，其能很好的保持葡萄的商品性特性，可有效抑制果实的果肉平均硬度、可滴定酸含量和Vc含量的下降；二氧化氯缓释剂处理能抑制PPO、POD、PAL酶活性的升高，减缓果实的衰老与褐变，还能在贮藏期明显提高几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性，从而提高果实的抗病性。通过Origin分析，综合得分从大到小的处理为ClO2低组、ClO2高组、SO2、CK组，进一步说明低浓度ClO2缓释剂处理的保鲜效果最好，更有利于维持贮藏期果实品质和提高果实抗病性。
关键词：葡萄；ClO2缓释剂；贮藏品质；保鲜效果
葡萄（Vitis vinifera L.）柔嫩多汁、香甜可口，富含多种维生素、矿物质、氨基酸和植物化学物质，但其在贮运中易发生霉烂、失水、褐变等问题。现今国内外生产上普遍使用能释放SO2的葡萄保鲜剂来解决葡萄的保鲜问题，利用SO2类保鲜剂可以起到抑菌和降低葡萄果实的呼吸强度、抑制氧化酶活性的保鲜作用，但葡萄对SO2非常敏感，剂量稍不适合，就会发生漂白、风味劣变等伤害，不仅降低了果实的商品价值，还存在食品安全风险。红地球葡萄作为一种广受欢迎的葡萄品种，其品种特性对SO2非常敏感，因此，开发替代SO2保鲜剂的绿色安全保鲜技术具有重要意义，同时这已成为国内外葡萄保鲜领域研究的重点方向之一。
二氧化氯（ClO2）是一种强氧化剂，是世界卫生组织（WHO）和世界粮农组织（FAO）向全世界推荐的Al级安全、高效、广谱、强力无毒杀菌剂，同时它还是一种有效的熏蒸剂，具有很强的氧化能力和广泛的抗菌谱。ClO2是国际上公认的可替代氯系杀菌剂最理想的更新换代产品。近年来，二氧化氯保鲜研究在猕猴桃、香梨、李、贡柑、番茄等多种农产品上进行研究，均得到了较好的贮藏保鲜效果、品质质量也得到了较好的保持，但这些农产品的主要二氧化氯处理方式为浸泡或蒸，液态或气体二氧化氯处理在持续性和操作性方面存在劣势，而二氧化氯缓释剂具有释放缓慢、持续、释放稳定、操作简单等优点，将其运用于葡萄上的研究鲜有报道。
前期工作发现，ClO2对葡萄采后主要致病菌灰霉菌具有较好的抑制作用，而且二氧化氯缓释剂已证明具有缓慢、稳定释放二氧化氯气体的效果。因此，本试验以市场中人们喜爱品种红地球葡萄为试材，研究不同释放浓度二氧化氯缓释剂对葡萄贮藏效果的影响，旨在为二氧化氯固载缓释剂在果蔬上的应用及安全贮运技术提供理论依据。
1. 材料与方法
红地球葡萄试材采自天津市蓟州区，采收前未使用化学杀菌剂。PE膜（厚度0.03mm，大小为650*650mm，国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津））。
葡萄采收时选择成熟度一致的果穗，每筐称取2.5Kg放入PE膜，装箱运回国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津），预冷24 h后放入不同保鲜剂，然后扎口放入冷库(–1.0～0℃) 进行贮藏。处理分别为：CK（不使用任何保鲜剂）、SO2（CT2保鲜剂，主要成分为焦亚硫酸钠，质量分数≥50%）ClO2低（ClO2缓释剂，平均释放浓度在20 mg/L左右，剂量为2包/2.5kg）、ClO2高（ClO2缓释剂，平均释放浓度在30 mg/L左右，剂量为2包/ 2.5 kg）。所有处理分别在25 d、50 d和75 d进行调查并进行各指标检测，每处理3个重复。
2.结果与分析
2.1二氧化氯缓释剂对红地球葡萄商品性指标的影响
果实落粒和腐烂是影响葡萄贮运过程商品价值的主要因素，因此减少果实的落粒和腐烂，提高好果率，对保持葡萄商品价值具有重要作用。由图1可知，各处理的失重率总体呈增大趋势。在各个调查时间点失重率由大到小的处理为ClO2高＞CK＞SO2＞ClO2低，ClO2低（0.69%）处理显著低于其他处理。ClO2高处理相较其他处理失重率较高的原因可能是较高浓度ClO2会对葡萄果实的结构和水分保持能力产生一定的影响，加速葡萄果实的水分蒸发，从而导致失重率增加。葡萄贮藏期的脱粒率也是一个重要的指标，它反映了葡萄在贮藏过程中的稳定性和耐贮性。在整个贮藏期间，除ClO2低处理脱粒率在整个贮藏期间为0以外，各处理脱粒率在25、50d时也均为0，其余3个处理在75d时突然增大，ClO2高（1.5%）处理极显著（P＜0.01）高于其他处理，其次是CK和SO2处理。整个贮藏期间ClO2低处理最稳定。ClO2高处理脱粒率高的原因可能是较高浓度ClO2在对葡萄果实、果梗的结构和水分保持能力产生一定的影响，导致果实、果梗的出现失水等问题，造成果梗果刷部位和果实产生脱离。
在整个贮藏期间3种处理的褐变指数随时间延长而增大，25d时各处理的褐变指数均为0，在50 d和75 d时，CK处理的褐变指数最高，其次是ClO2高和SO2处理，它们均高于ClO2低处理，75 d时ClO2低处理极显著（P＜0.01）低于CK、SO2和ClO2高处理，说明缓释保鲜剂以低浓度ClO2处理为佳，其能有效平稳地抑制红地球葡萄果梗的褐变。
2.2 二氧化氯缓释剂对红地球葡萄耐拉力和果肉平均硬度的影响
葡萄果柄耐拉力可以反映葡萄果梗脱离果粒的耐受力，和葡萄贮运品质密切相关。由图2可知，各处理在贮藏期间的耐拉力随时间延长而下降。贮藏25d时CK下降较慢，到50d后下降明显，在贮藏50 d和75 d时，耐拉力由大到小依次为SO2＞ClO2低＞CK＞ClO2高，各处理间呈极显著（P＜0.01）差异。在贮藏中后期，SO2处理对耐拉力的保持最好，其次为低浓度ClO2缓释剂处理。
硬度可以体现果实品质的优劣，反映贮藏期间果实衰老和营养物质损耗的情况。从图2可以看出，果肉平均硬度在贮藏期间随着时间的延长而逐渐下降，在25 d后CK的果肉平均硬度下降迅速，50 d和75 d时果肉平均硬度由大到小的处理依次为ClO2高＞ClO2低＞SO2＞CK，各处理间呈极显著（P＜0.01）差异。
2.3 二氧化氯缓释剂对红地球葡萄果实品质的影响
图3为贮藏期间二氧化氯缓释剂对红地球葡萄果实品质的影响。SSC含量是判断果蔬成熟度及耐贮藏性的重要标志。各处理可溶性固形物呈先下降再增大的趋势。从入贮到25 d时各处理的可溶性固形物含量迅速减小；ClO2高处理的可溶性固形物在25 d后～75 d呈缓慢增大的趋势，其余处理呈现先增加后下降的趋势。25 d和50 d时ClO2高处理显著（P<0.05)高于其他处理；75 d时可溶性固形物由高到低的处理依次为ClO2高＞SO2＞ClO2低＞CK，它们之间差异显著（P<0.05)，在整个贮藏期间，SO2处理和ClO2高处理较稳定、能较好保持红地球葡萄的可溶性固形物。
可滴定酸（TA）是果蔬的重要组成成分，是影响果实风味和贮藏品质的重要因素之一。各处理TA总体上呈现增大趋势。在入贮到25 d时除ClO2高处理TA呈缓慢减小趋势外其余处理都呈缓慢增大趋势；各处理在50 d～75dTA含量增加明显；ClO2高处理的TA在75 d时极显著（P<0.01)高于其他处理，SO2处理75 d时TA含量最低，但与ClO2低处理无显著差异（P＞0.05)。在整个贮藏期间，SO2处理和ClO2低处理对TA保持最好。
各处理在整个贮藏期间Vc含量呈波动下降的趋势。入贮初期（25 d），各处理Vc含量均呈快速减小的趋势，随后各处理Vc含量呈波动减小的趋势；在贮藏75 d时4种处理Vc含量较入贮时分别减小至0.73、0.96、1.11和0.86mg·100g-1，分别较入贮时减少了58.52%、45.81%、37.27%和51.35%，Vc含量由高到低依次为ClO2低＞SO2＞ClO2高＞CK，各处理间差异极显著（P<0.01)，ClO2低处理在整个贮藏期间最为稳定、对Vc含量保持最好。
2.4 二氧化氯缓释剂对红地球葡萄果实相关酶活性的影响
PPO酶能够催化多酚类物质氧化生成具有抗氧化作用的醌类物质，在果实贮藏过程中，PPO与果实组织褐变密切相关，可以提高水果的抗氧化能力。由图4可知，在整个贮藏期间CK处理和ClO2低处理PPO活性呈波动增大的趋势，SO2处理和ClO2高处理PPO活性呈波动减小的趋势。在贮藏75d时，PPO活性由大到小的处理为CK>ClO2低> SO2>ClO2高，各处理间差异显著（P<0.05)。从整个贮藏期间考虑，ClO2低和SO2处理在贮藏初期（25d）时就能较好的抑制PPO活性的增大，在一定程度上延缓了葡萄的褐变。
POD是植物在逆境条件下酶促防御系统的关键酶，能够清除植物体内的H2O2，使植物体内自由基维持在一个正常的动态水平。在整个贮藏期间，除ClO2高处理POD活性变化不大以外，其余处理POD活性均呈增大的趋势，其中CK处理的POD活性最高，其次为SO2处理和ClO2低处理，ClO2高处理为最低。在贮藏75 d时，CK处理和SO2处理的POD活性增至50 d时的1.01和1.13，ClO2低和ClO2高处理POD活性分别减小为50 d时的0.89和0.59。在25 d、50 d和75 d时4种处理间均有极显著（P<0.01)差异。在整个贮藏期间，二氧化氯缓释剂处理能较好地保持POD酶活性，抑制其增加，在一定程度上减缓了果实的衰老。
PAL酶是许多植物次生物质生物合成途径—苯丙烷代谢的关键酶，与植物抗逆境胁迫和抗病性密切相关。图4中各处理的PAL活性呈波动增加的趋势。ClO2低处理和ClO2高处理的PAL活性呈现相似的趋势，CK和SO2处理呈现相似的变化趋势。除在50d时CK的PAL酶活小于二氧化氯缓释剂处理外，其余时间CK均极显著（P<0.01）高于其他处理。在贮藏末期（75 d）CK的PAL活性最大，其次是SO2处理、ClO2低处理和ClO2高处理，但SO2处理和二氧化氯缓释剂处理的PAL活性无显著（P＞0.05)差异，因此，SO2处理和二氧化氯缓释剂处理均能较好的抑制PAL活性的增加。
高等植物体内广泛存在几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶，它们是两类重要的病程相关蛋白，几丁质酶能够降解多种真菌细胞壁主要成分—几丁质，对病原菌生长具有直接的抑制作用，植物中的葡聚糖酶能以随机作用的方式将多聚糖水解为糊精和寡聚糖，使真菌细胞壁受到破坏，从而抑制真菌的生长和对植物的侵染，特别是两种酶协同作用下，可明显提高果蔬采后抗病性。在整个贮藏期间，各处理几丁质酶活性大体呈先增大再减小的趋势，除ClO2高处理在25d时增加明显外，其他处理变化趋势相似。在贮藏75 d时，几丁酶酶活性由大到小的处理为ClO2高>ClO2低>SO2处理>CK，表明二氧化氯缓释剂处理可以提高几丁酶的活性，从而提高果实的抗病性。
在整个贮藏期间，各处理的β-1,3-葡聚糖酶活性均呈先增加再减小又增加的趋势。在25d时各处理的β-1,3-葡聚糖酶活性均急剧增大，二氧化氯缓释剂2个处理增加明显，均极显著（P<0.01）高于SO2处理和CK处理，50d时，4种处理的β-1,3-葡聚糖酶活性由大到小的处理为ClO2高＞SO2＞ClO2低＞CK；75 d时各处理的β-1,3-葡聚糖酶活性由大到小为CK＞ClO2低＞SO2＞ClO2高，从这个贮藏期来看，二氧化氯缓释剂处理可在贮藏初期就能使β-1,3-葡聚糖酶活性大大提高，从而更好地提高果实的抗病性。
2.5 红地球葡萄贮藏效果综合评分
利用红地球葡萄贮藏期间测定的商品性指标（失重率、脱粒率、褐变指数）、果实品质指标（可溶性固形物、可滴定酸、Vc）、耐拉力、硬度、PPO、POD、PAL、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶进行数据分析，主成分特征值及贡献率见表1。由表1可知，拟合出3个主成分，累计贡献率为88.1555%，可以充分反应原始数据的基本信息。
不同贮藏期相应的因子得分和权数相乘即该主成分下的得分，再依据3个主成分的得分计算得到相关性综合得分F，即F=（F1×49.8423+F2×21.1879+ F3×17.1253）/88.1555。综合得分越高，红地球葡萄的保鲜效果越好，通过表2可知，综合得分最高为ClO2低组，说明ClO2低处理更利于红地球葡萄的贮藏保鲜。
3．结论
通过对比不同释放浓度的二氧化氯缓释剂及二氧化硫保鲜剂对红地球葡萄的保鲜效果，得到低浓度二氧化氯处理在红地球葡萄抑制失重和脱粒方面效果最好，而二氧化硫处理对耐拉力的维持效果最好，二氧化氯缓释剂处理对葡萄果实硬度的维持有很好的效果。本研究中二氧化氯缓释剂处理有效抑制POD、PPO、PAL酶活性的增高，延缓了果实的衰老，提高了果实的抗氧化能力和抗病能力。二氧化氯缓释剂可通过提高贮藏期间葡萄果实中的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性增强葡萄的抗病性，从而延长葡萄的保鲜期，提高葡萄的采后品质。
采用不同浓度二氧化氯缓释剂对红地球葡萄进行贮藏效果研究，结合二氧化硫保鲜处理，结果发现低浓度ClO2处理对提高采后果品商品性、维持果实贮藏品质、抑制生理活性均有积极作用，SO2处理较低浓度ClO2处理在保持可溶性固形物、耐拉力和抑制PPO活性方面稍好，但在其他方面诸如脱粒、褐变、耐拉力、可滴定酸、Vc含量和几丁质酶活性等方面，在安全性方面低浓度ClO2处理也较SO2处理也具优势，因此，低浓度ClO2处理较SO2处理更理想，但在处理时ClO2浓度不宜过高，实际应用中要根据不同品种葡萄特性和保鲜需求确定使用剂量。本研究对红地球葡萄的商品性指标、果实品质指标、生理指标、硬度、相关防御酶进行综合评价判断出低释放量ClO2处理葡萄的综合指标评分最高，根据评价模型得出葡萄的4个处理组的综合保鲜效果得分从高到低排列顺序为ClO2低>ClO2高>SO2>CK。因此，ClO2低处理对红地球葡萄的保鲜效果最好。